Desenvolvimento de monolitos baseados em sílica para captura de CO2

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Andressa Aparecida Alves
• Orientador(a): Wander Luiz Vasconcelos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Metais; Sol-gel; Adsorção; Monolito de sílica; Funcionalização
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B3TG2M

Com o advento da Revolução Industrial, houve um crescimento exponencial da população e também da economia, o que culminou em um aumento considerável da utilização dos combustíveis fósseis, uma vez que são as principais fontes para geração de energia. Devido a esses acontecimentos, foi constatada uma elevação da emissão dos gases poluentes. Como resultado do aumento da concentração de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera, houve a intensicação do efeito estufa, principal responsável pelo aquecimento global. Em virtude da grande preocupação com os problemas ambientais decorrentes dos maiores níveis de CO2, diversas investigações sobre técnicas de captura e armazenamento de CO2, vêm sendo realizadas. Um processo que tem se mostrado bastante viável é a adsorção, visto que apresenta várias vantagens, tais como, fácil regeneração e melhor eciência de separação. A síntese de materiais mesoporosos em escala macroscópica, como por exemplo, os monolitos, tem sido alvo de grande interesse frente a elevada gama de aplicações que esse material detém. Sendo assim, este trabalho consiste na produção de monolitos de sílica com a nalidade de serem utilizados no processo de adsorção de CO2. Foram sintetizados, através do método sol-gel, três monolitos de sílica, utilizando o precursor tetraetilortossilicato (TEOS) como fonte de sílica e os seguintes surfactantes: brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) e Pluronic F127. Os materiais que apresentaram propriedades estruturais e texturais adequadas para aplicação como adsorventes, foram preparados novamente nas mesmas condições reacionais com adição de heteroátomos Al, Ti e Zr, sendo o conteúdo de metal variado. Em seguida, as amostras foram funcionalizadas com pentaetilenehexamina (PEHA) e com dietanolamina (DEA), através do método de impregnação por via úmida. Os materiais foram caracterizados através das seguintes técnicas: DRX, BET, FTIR, MEV e TG/DTG. As análises indicaram que os materiais sintetizados com incorporação de heteroátomos apresentaram estrutura de poros desordenada e elevada área supercial (cerca de 1440 m2/g para a amostra Ti/M3). Além disso, eles ainda apresentaram um aumento signicativo da adsorção de CO2 em relação às suas amostras matrizes, fato que não é muito explorado pela literatura. Os testes de avaliação de CO2 foram realizados a 30 C sob pressão atmosférica. Todos os materiais funcionalizados demonstraram capacidade de adsorção de CO2 melhorada com relação às suas amostras de partida. A maior capacidade de adsorção foi de 111,3 mg/g para o material Ti/M2-P, sendo assim, esse adsorvente revelou ser um candidato promissor para a captura de CO2.